Атомные часы используются по всему миру, чтобы точно определять время. Каждый «тик» часов зависит от колебаний атомов и их влияния на окружающих электромагнитных полей. Стандартные атомные часы на сегодняшний день, на основе атома цезия, сказать время «подсчета» радиочастот. Эти часы могут измерять время с точностью до одной секунды за каждую сотню миллионов лет. Новые атомные часы, которые измеряют оптическую частоты света еще более точным, и со временем может заменить радио-технологиях.
Теперь, исследователи из Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения (ЛРД), который управляется Калтех, НАСА, придумали новый дизайн для оптического атомные часы, что держит обещание быть самые точные и еще (точность, способность на часы, чтобы правильно определить время и точность понимается его способность в мельчайших деталях). По прозвищу «пинцет часы», он использует технологию, в которой так называемые лазерные пинцеты используются для манипулирования отдельными атомами.
«Одна из целей физики уметь определять время как можно точнее», — говорит Мануэль Эндрэс, доцент кафедры физики Калифорнийского технологического института, который возглавил новый документ с описанием результатов в журнале «физическое обозрение» Х. Эндрэс объясняет, что в то время как сверхточные часы не могут быть необходимы для повседневных целей подсчета времени, они могут привести к достижениям в области фундаментальных физических исследований, а также новых технологий, которые еще предстоит представить.
Новый дизайн часов основывается на двух видах оптические атомные часы уже в использовании. Первый тип основан на одной ловушке заряженный атом, или ион, в то время как второй использует тысячи нейтральных атомов в ловушке в то, что называется оптической решетке. В ловушке-ионный подход, нужно четко изолированной и контролируемой только один атом (ион), и это улучшает точность хода часов. С другой стороны, оптическая решетка подход имеет преимущества при использовании нескольких атомов-с более атомов меньше неопределенностей, которые возникают из-за случайных квантовых флуктуаций отдельных атомов.
Атомные часы дизайна от группы Эндрэс’, по сути, сочетает в себе преимущества обеих конструкций, получать пользу от обоих. Вместо того, чтобы использовать сборник из множества атомов, как в случае с оптической решетке подход, новый дизайн использует 40 атомов, и эти атомы точно контролируется с помощью лазерного пинцета. В этой связи, новая разработка не только из нескольких атомов, но также позволяет исследователям контролировать эти атомы.
«Этот подход мосты две ветви физики — одноатомный методы контроля и точности измерений», — говорит Ивайло Маджаров, в Калифорнийском технологическом институте, аспирант и ведущий автор нового исследования. «Мы хотим новую платформу для атомных часов».
Маджаров объясняет, что, в общем, атомы в атомных часов действовать, как камертоны, чтобы помочь стабилизировать электромагнитные частоты или лазерного луча. «Колебания наши действия лазерного света как маятник, который отсчитывает ход времени. Атомы представляют собой очень надежный ориентир, который гарантирует, что маятник качается с постоянной скоростью.»
Команда говорит, что новая система идеально подходит для будущих исследований в области квантовых технологий. Атомы в этих системах могут запутаться, или глобальный характер, и это запутанное состояние может способствовать дальнейшей стабилизации часы. «Наш подход может также построить мост для квантовых вычислений и архитектур связи», — говорит Эндрэс. «Путем объединения различных методов в физике, мы вышли на новый рубеж.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!